iOS学习笔记09—iOS并发编程

iOS学习笔记09—iOS并发编程

一、概述

Mac OS 和 iOS采取"异步设计方式"来解决并发编程的问题。包括Grand Central Dispatch（GCD）和Operation Queue。

1、Grand Central Dispatch（GCD）：

GCD是基于C的执行自定义任务机制。系统管理线程，你不需要编写线程代码。只需定义想要执行的任务，然后添加到适当的dispatch queue。GCD会负责创建线程和调度你的任务。因为GCD是线程管理系统的一部分，直接提供线程管理，比应用实现更加高效。

dispatch queue按先进先出的顺序，串行或并发地执行任务。

serial dispatch queue一次只能执行一个任务，直接当前任务完成才开始出列并启动下一个任务。

concurrent dispatch queue则尽可能多地启动任务并发执行。

 

2、Dispatch Sources：

Dispatch Sources是基于C的系统事件异步处理机制。一个Dispatch Source封装了一个特定类型的系统事件，当事件发生时提交一个特定的block对象或函数到dispatch queue。

 

3、Operation Queue：

Operation Queue 是Objective-C对象，类似于dispatch queue。你定义想要执行的任务，并添加任务到operation queue，后者负责调度和执行这些任务。和GCD一样，Operation Queue也管理了线程，更加高效。

由 NSOperationQueue类实现。dispatch queue总是按先进先出的顺序执行任务，虽然operation queue总是并发地执行任务，你可以使用依赖，在需要时确保顺序执行。

在必须实时运行的时候，线程仍然是一个很好的实现方式，。调度队列尽一切努力尽可能快地执行他们的任务，但他们并不满足实时要求。如果从后台中运行的代码需要更多可预测的行为，线程依然是更好的选择。 

Operation是一种用面向对象封装的异步操作技术。Operation即可以单独使用，也可与Operation queue联合使用。因为是用Objective-C实现的，Operation主要用于基于Cocoa的iOS/Mac OS X程序中。

Operation queue是Cocoa对"并发dispatch queue"（C语言API）的封装。虽然dispatch queue总是以先进先出的方式执行任务，operation queue会考虑诸如依赖关系，优先级等因素来执行任务。

具体来说，operation对象就是NSOperation类的实例。NSOperation定义于Foundation framework之中，实现了一些基础功能，但并不完整，所以必须基于它派生新的子类，才能完成你想要的功能。

同时，Foundation framework里提供了两种常用的NSOperation子类——NSInvocationOperation及NSBlockOperation，可供直接使用于代码中。

NSInvocationOperation用于将一个selector包装成operation对象。

NSBlockOperation用于将一个或多个block对象包装成operation对象，多个block对象在operation对象中被并发的执行，只有当所有block完成之后operation才算完成。

所有的operation对象都支持以下特性，

operation对象之间可以建立图状的执行依赖关系

在整个operation完成后额外执行一个block（用于通知任务完成）

支持KVO方式来观察operation对象的状态

按优先级执行

中止正在执行的operation

operation对象的设计目的是帮助你提高程序的并发性，让你更专注于业务逻辑开始而非如何实现并发。

可以将operation对象加入operation queue来执行，也可以手动的调用operation对象的start方法来执行，但这样便不能保证operation与其它代码之间是并发的。isCurrent方法可以查看operation是以同步还是异步的方式运行的。默认情况下，返回值是NO，也就是说是以同步方式执行的。

若要实现并发的operation（即以异步方式执行），需要额外编写一些代码。比如，可能需要创建一个独立的线程，在这个线程里执行start。

对于大多数开发者而言并不需要去自己实现并发的operation，因为直接把operation对象加入operation queue即可，除非你想实现并发但又不想把对象加入到operation queue里。

若提交一个非并发的operation到operation queue里，queue自己会为你创建一个线程来执行，因此，事实上相对于其它operation这仍是异步的（除非operation之间有依赖关系）。

二、Operation Queues

基于Objective-C，因此基于Cocoa的应用通常会使用Operation Queues。

 

1、operation object：

是 NSOperation类的实例，封装了应用需要执行的任务，和执行任务所需的数据。

NSOperation 本身是抽象基类，我们必须实现子类。Foundation framework提供了两个具体子类，你可以直接使用：

NSInvocationOperation：基于应用的一个对象和selector来创建operation object。

NSBlockOperation：用来并发地执行一个或多个block对象。operation object使用"组"的语义来执行多个block对象，所有相关的block都执行完成之后，operation object才算完成。?

 

2、并发

如果你需要实现并发operation，也就是相对调用线程异步执行的操作。你必须添加额外的代码，来异步地启动操作。例如生成一个线程、调用异步系统函数，以确保start方法启动任务，并立即返回。

 

3、创建一个 NSInvocationOperation对象

@implementation MyCustomClass

- (NSOperation*)taskWithData:(id)data {

    NSInvocationOperation* theOp = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(myTaskMethod:) object:data];

    return theOp;

}

// This is the method that does the actual work of the task.

- (void)myTaskMethod:(id)data {

    // Perform the task.

}

@end

 

4、创建一个 NSBlockOperation对象

NSBlockOperation* theOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock: ^{

    NSLog(@"Beginning operation.\n");

    // Do some work.

}];

 

5、自定义Operation对象

1）每个operation对象至少需要实现以下方法：

a）自定义initialization方法：初始化，将operation对象设置为已知状态

b）自定义main方法：执行你的任务

@interface MyNonConcurrentOperation : NSOperation

@property id (strong) myData;

-(id)initWithData:(id)data;

@end

@implementation MyNonConcurrentOperation

- (id)initWithData:(id)data {

    if (self = [super init])

        myData = data;

    return self;

}

-(void)main {

    @try {

        // Do some work on myData and report the results.

    }

    @catch(...) {

        // Do not rethrow exceptions.

    }

}

@end

 

2）operation对象定期地调用 isCancelled方法，如果返回YES（表示已取消），则立即退出执行。

- (void)main {

    @try {

        BOOL isDone = NO;

        while (![self isCancelled] && !isDone) {

            // Do some work and set isDone to YES when finished

        }

    }

    @catch(...) {

        // Do not rethrow exceptions.

    }

}

 

3）为并发执行配置operations

Operation对象默认按同步方式执行。但是如果你希望手工执行operations，而且仍然希望能够异步执行操作，就必须定义operation对象使其成为一个并发操作。

@interface MyOperation : NSOperation {

    BOOL executing;

    BOOL finished;

}

- (void)completeOperation;

@end

@implementation MyOperation

- (id)init {

    self = [super init];

    if (self) {

        executing = NO;

        finished = NO;

    }

    return self;

}

- (BOOL)isConcurrent {

    return YES;

}

- (BOOL)isExecuting {

    return executing;

}

- (BOOL)isFinished {

    return finished;

}

@end

 

- (void)start {

    // Always check for cancellation before launching the task.

    if ([self isCancelled])

    {

        // Must move the operation to the finished state if it is canceled.

        [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];

        finished = YES;

        [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];

        return;

    }

    // If the operation is not canceled, begin executing the task.

    [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];

    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(main) toTarget:self withObject:nil];

    executing = YES;

    [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];

}

- (void)main {

    @try {

        // Do the main work of the operation here.

        [self completeOperation];

    }

    @catch(...) {

        // Do not rethrow exceptions.

    }

}

- (void)completeOperation {

    [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];

    [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];

    executing = NO;

    finished = YES;

    [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];

    [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];

}

 

4）维护KVO依从

NSOperation类的key-value observing（KVO）依从于以下key paths：

isCancelled，

isConcurrent，

isExecuting，

isFinished，

isReady，

dependencies，

queuePriority，

completionBlock。

 

6、自定义一个Operation对象的执行行为

对Operation对象的配置发生在创建对象之后，将其添加到queue之前。

包括配置operation之间的依赖关系、修改Operation的执行优先级、修改底层线程的优先级、设置一个completion block（在Mac OS X 10.6之后，operation可以在主任务完成之后执行一个completion block。可以使用这个completion block来执行任何不属于主任务的工作。怎么没提到iOS？？？？）

 

8、为Operation对象确定一个适当的范围

和任何对象一样，NSOperation对象也会消耗内存，执行时也会带来开销。因此如果operation对象只做很少的工作，但是却创建成千上万个小的operation对象，你就会发现更多的时间花在了调度operations而不是执行它们。

要高效地使用Operations，关键是在Operation执行的工作量和保持计算机繁忙之间，找到最佳的平衡。确保每个Operation都有一定的工作量可以执行。例如100个operations执行100次相同任务，可以考虑换成10个operations，每个执行10次。

你同样要避免向一个queue中添加过多的operations，或者持续快速地向queue中添加operation，超过queue所能处理的能力。这里可以考虑分批创建operations对象，在一批对象执行完之后，使用completion block告诉应用创建下一批operations对象。

 

9、执行Operations 

1）添加Operations到Operation Queue

NSOperationQueue* aQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];

[aQueue addOperation:anOp]; // Add a single operation

[aQueue addOperations:anArrayOfOps waitUntilFinished:NO]; // Add multiple operations

[aQueue addOperationWithBlock:^{

    /* Do something. */

}];

 

2）手动执行Operations

手动执行Operation，要求Operation已经准备好，isReady返回YES，此时你才能调用start方法来执行它。isReady方法与Operations依赖是结合在一起的。

- (BOOL)performOperation:(NSOperation*)anOp

{

    BOOL ranIt = NO;

    if ([anOp isReady] && ![anOp isCancelled])

    {

        if (![anOp isConcurrent])

            [anOp start];

        else

            [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(start)

toTarget:anOp withObject:nil];

        ranIt = YES;

    }

    else if ([anOp isCancelled])

    {

        // If it was canceled before it was started,

        // move the operation to the finished state.

        [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];

        [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];

        executing = NO;

        finished = YES;

        [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];

        [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];

        // Set ranIt to YES to prevent the operation from

        // being passed to this method again in the future.

        ranIt = YES;

    }

    return ranIt;

}

3）取消Operations

你可以调用Operation对象的cancel方法取消单个操作，也可以调用operation queue的cancelAllOperations 方法取消当前queue中的所有操作

 

4）等待Operations完成

使用 NSOperation的 waitUntilFinished方法等待operation完成。通常我们应该避免编写这样的代码，阻塞当前线程可能是一种简便的解决方案，但是它引入了更多的串行代码，限制了整个应用的并发性，同时也降低了用户体验。

绝对不要在应用主线程中等待一个Operation，只能在第二或次要线程中等待。阻止主线程将导致应用无法响应用户事件，应用也将表现为无响应。

 

5）挂起和继续Queue

如果你想临时挂起Operations的执行，可以使用 setSuspended:方法暂停相应的queue。不过挂起一个queue不会导致正在执行的Operation在任务中途暂停，只是简单地阻止调度新Operation执行。你可以在响应用户请求时，挂起一个queue，来暂停等待中的任务。稍后根据用户的请求，可以再次调用 setSuspended: 方法继续Queue中操作的执行。

 

 

三、Dispatch Queues

1、简介

1）GCD提供了几种dispatch queues，

a）Serial（串行）：也称为private dispatch queue，每次只执行一个任务，按任务添加顺序执。可以创建任意数量的串行queues，虽然每个queue本身每次只能执行一个任务，但是各个queue之间是并发执行的

 

b）Concurrent（并发）：也称为global dispatch queue，可以并发执行一个或多个任务，但是任务仍然是以添加到queue的顺序启动。每个任务运行于独立的线程中，dispatch queue管理所有线程。同时运行的任务数量随时都会变化，而且依赖于系统条件。你不能创建并发dispatch queues。相反应用只能使用三个已经定义好的全局并发queues。?

 

c）Main dispatch queue：全局可用的串行queue，在应用主线程中执行任务。这个queue与应用的?run loop 交叉执行由于它运行在应用的主线程，main queue通常用于应用的关键同步点。虽然你不需要创建main dispatch queue，但你必须确保应用适当地回收。

 

2）dispatch queues的几个关键点：

a）dispatch queues相对其它dispatch queues并发地执行任务，串行化任务只能在同一个dispatch queue中实现。

b）系统决定了同时能够执行的任务数量，应用在100个不同的queues中启动100个任务，并不表示100个任务全部都在并发地执行（除非系统拥有100或更多个核）

c）系统在选择执行哪个任务时，会考虑queue的优先级。

d）queue中的任务必须在任何时候都准备好运行，注意这点和Operation对象不同。

e）private dispatch queue是引用计数的对象。你的代码中需要retain这些queue，另外dispatch source也可能添加到一个queue，从而增加retain的计数。因此你必须确保所有dispatch source都被取消，而且适当地调用release。

 

2、Queue相关的技术

1）Dispatch group：

用于监控一组block对象完成（你可以同步或异步地监控block）。Group提供了一个非常有用的同步机制，你的代码可以等待其它任务的完成

2）Dispatch semaphore：

类似于传统的semaphore（信号量），但是更加高效。只有当调用线程由于信号量不可用，需要阻塞时，Dispatch semaphore才会去调用内核。如果信号量可用，就不会与内核进行交互。使用信号量可以实现对有限资源的访问控制

3）Dispatch source

Dispatch source在特定类型的系统事件发生时，会产生通知。你可以使用dispatch source来监控各种事件，如：进程通知、信号、描述符事件、等等。当事件发生时，dispatch source异步地提交你的任务到指定的dispatch queue，来进行处理。

 

3、使用Block实现任务

设计Block时需考虑以下关键指导方针：

1）对于使用dispatch queue的异步Block，可以在Block中安全地捕获和使用父函数或方法中的scalar变量。但是Block不应该去捕获大型结构体或其它基于指针的变量，这些变量由Block的调用上下文分配和删除。在你的Block被执行时，这些指针引用的内存可能已经不存在。当然，你自己显式地分配内存（或对象），然后让Block拥有这些内存的所有权，是安全可行的。

2）Dispatch queue对添加的Block会进行复制，在完成执行后自动释放。换句话说，你不需要在添加Block到Queue时显式地复制

3）尽管Queue执行小任务比原始线程更加高效，仍然存在创建Block和在Queue中执行的开销。如果Block做的事情太少，可能直接执行比dispatch到queue更加有效。使用性能工具来确认Block的工作是否太少

4）绝对不要针对底层线程缓存数据，然后期望在不同Block中能够访问这些数据。如果相同queue中的任务需要共享数据，应该使用dispatch queue的context指针来存储这些数据。

5）如果Block创建了大量Objective-C对象，考虑创建自己的autorelease pool，来处理这些对象的内存管理。虽然GCD dispatch queue也有自己的autorelease pool，但不保证在什么时候会回收这些pool。

 

4、创建和管理Dispatch Queue

1）获得全局并发Dispatch Queue

系统给每个应用提供三个并发dispatch queue，所有应用全局共享，三个queue的区别是优先级。你不需要显式地创建这些queue，使用 dispatch_get_global_queue 函数来获取这三个queue：

dispatch_queue_t aQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

除了默认优先级的并发queue，你还可以获得高和低优先级的两个，分别使用DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH和 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW常量来调用上面函数。

 

2）创建串行Dispatch Queue

dispatch_queue_t queue;

queue = dispatch_queue_create("com.example.MyQueue", NULL);

 

3）运行时获得公共Queue

GCD提供函数，让应用访问几个公共dispatch queue：

a）dispatch_get_current_queue：作为调试用途，或者测试当前queue的标识。在block对象中调用这个函数会返回block提交到的queue（这个时候queue应该正在执行中）。在block对象之外调用这个函数会返回应用的默认并发queue。

b）dispatch_get_main_queue：函数获得应用主线程关联的串行dispatch queue。Cocoa应用、调用了 dispatch_main 函数或配置了run loop（CFRunLoopRef类型或一个 NSRunLoop对象）的应用，会自动创建这个queue。

c）dispatch_get_global_queue：来获得共享的并发queue

 

4）Dispatch Queue的内存管理

Dispatch Queue和其它dispatch对象都是引用计数的数据类型。

 

5）在Queue中存储自定义上下文信息

所有dispatch对象（包括dispatch queue）都允许你关联custom context data。使用dispatch_set_context 和 dispatch_get_context函数来设置和获取对象的上下文数据。系统不会使用你的上下文数据，所以需要你自己在适当的时候分配和销毁这些数据。

 

6）为Queue提供一个清理函数

在创建串行dispatch queue之后，可以附加一个finalizer函数，在queue被销毁之前执行自定义的清理操作。使用 dispatch_set_finalizer_f 函数为queue指定一个清理函数，当queue的引用计数到达0时，就会执行该清理函数。你可以使用清理函数来解除queue关联的上下文数据，而且只有上下文指针不为NULL时才会调用这个清理函数。

下面例子演示了自定义finalizer函数的使用，你需要自己提供myInitializeDataContextFunction和 myCleanUpDataContextFunction函数，用于初始化和清理上下文数据。

void myFinalizerFunction(void *context)

{

    MyDataContext* theData = (MyDataContext*)context;

    // Clean up the contents of the structure

    myCleanUpDataContextFunction(theData);

    // Now release the structure itself.

    free(theData);

}

dispatch_queue_t createMyQueue()

{

    MyDataContext* data = (MyDataContext*) malloc(sizeof(MyDataContext));

    myInitializeDataContextFunction(data);

    // Create the queue and set the context data.

    dispatch_queue_t serialQueue =

        dispatch_queue_create("com.example.CriticalTaskQueue", NULL);

    if (serialQueue)

    {

        dispatch_set_context(serialQueue, data);

        dispatch_set_finalizer_f(serialQueue, &myFinalizerFunction);

    }

    return serialQueue;

}

 

5、添加任务到Queue

1）添加单个任务到Queue

你可以异步或同步地添加一个任务到Queue，尽可能地使用 dispatch_async或dispatch_async_f函数异步地dispatch任务。因为添加任务到Queue中时，无法确定这些代码什么时候能够执行。因此异步地添加block或函数，可以让你立即调度这些代码的执行，然后调用线程可以继续去做其它事情。

 

重要：绝对不要在任务中调用 dispatch_sync或 dispatch_sync_f函数，并同步dispatch新任务到当前正在执行的queue。对于串行queue这一点特别重要，因为这样做肯定会导致死锁；而并发queue也应该避免这样做。

 

dispatch_queue_t myCustomQueue;

myCustomQueue = dispatch_queue_create("com.example.MyCustomQueue", NULL);

dispatch_async(myCustomQueue, ^{

    printf("Do some work here.\n");

});

printf("The first block may or may not have run.\n");

dispatch_sync(myCustomQueue, ^{

    printf("Do some more work here.\n");

});

printf("Both blocks have completed.\n");

Dispatch Queues

Adding Tasks to a Queue

 

2）任务完成时执行Completion Block

Completion Block是你dispatch到queue的另一段代码，在原始任务完成时自动执行。

Retain the queue provided by the user to make

// sure it does not disappear before the completion

// block can be called.

dispatch_retain(queue);

// Do the work on the default concurrent queue and then

// call the user-provided block with the results.

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0),

               ^{

    int avg = average(data, len);

    dispatch_async(queue, ^{ block(avg);});

    // Release the user-provided queue when done

    dispatch_release(queue);

});

}

 

3）并发地执行Loop Iteration

注意：和普通for循环一样，dispatch_apply和 dispatch_apply_f函数也是在所有迭代完成之后才会返回。因此在queue上下文执行的代码中再次调用这两个函数时，必须非常小心。如果你传递的参数是串行queue，而且正是执行当前代码的Queue，就会产生死锁。

另外这两个函数还会阻塞当前线程，因此在主线程中调用这两个函数同样必须小心，可能会阻止事件处理循环并无法响应用户事件。所以如果循环代码需要一定的时间执行，你可以考虑在另一个线程中调用这两个函数。

 

下面代码使用 dispatch_apply替换了for循环，你传递的block必须包含一个参数，用来标识当前循环迭代。第一次迭代这个参数值为0，第二次时为1，最后一次值为count - 1。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,

                                                   0);

dispatch_apply(count, queue, ^(size_t i) {

    printf("%u\n",i);

});

 

 

4）在主线程中执行任务

GCD提供一个特殊dispatch queue，可以在应用的主线程中执行任务。应用主线程设置了run loop（由CFRunLoopRef类型或 NSRunLoop 对象管理），就会自动创建这个queue，并且自动drain。非Cocoa应用如果不显式地设置run loop，就必须显式地调用dispatch_main 函数来显式地drain这个dispatch queue。否则虽然你可以添加任务到queue，但任务永远不会被执行。

调用 dispatch_get_main_queue函数获得应用主线程的dispatch queue。添加到这个queue的任务由主线程串行化执行，因此你可以在应用的某些地方使用这个queue作为同步点。

 

5）任务中使用Objective-C对象

GCD支持Cocoa内存管理机制，因此可以在提交到queue的block中自由地使用Objective-C对象。每个dispatch queue维护自己的autorelease pool确保释放autorelease对象，但是queue不保证这些对象实际释放的时间

 

6、挂起和继续queue

我们可以暂停一个queue以阻止它执行block对象，使用 dispatch_suspend函数挂起一个dispatch queue；使用 dispatch_resume函数继续dispatch queue。调用 dispatch_suspend会增加queue的引用计数，调用 dispatch_resume则减少queue的引用计数。当引用计数大于0时，queue就保持挂起状态。因此你必须对应地调用suspend和resume函数。

 

7、使用Dispatch Semaphore控制有限资源的使用

使用dispatch semaphore的过程如下：

a）使用 dispatch_semaphore_create函数创建semaphore，指定正数值表示资源的可用数量。

b）在每个任务中，调用 dispatch_semaphore_wait来等待Semaphore

c）当上面调用返回时，获得资源并开始工作

d）使用完资源后，调用 dispatch_semaphore_signal函数释放和signal这个semaphore

// Create the semaphore, specifying the initial pool size

dispatch_semaphore_t fd_sema = dispatch_semaphore_create(getdtablesize() / 2);

// Wait for a free file descriptor

dispatch_semaphore_wait(fd_sema, DISPATCH_TIME_FOREVER);

fd = open("/etc/services", O_RDONLY);

// Release the file descriptor when done

close(fd);

dispatch_semaphore_signal(fd_sema);

 

8、等待queue中的一组任务

Dispatch group用来阻塞一个线程，直到一个或多个任务完成执行。有时候你必须等待任务完成的结果，然后才能继续后面的处理。dispatch group也可以替代线程join。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,

                                                   0);

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

// Add a task to the group

dispatch_group_async(group, queue, ^{

    // Some asynchronous work

});

// Do some other work while the tasks execute.

// When you cannot make any more forward progress,

// wait on the group to block the current thread.

dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

// Release the group when it is no longer needed.

dispatch_release(group);

 

 

9、Dispatch Queue和线程安全性

使用Dispatch Queue实现应用并发时，也需要注意线程安全性：

a）Dispatch queue本身是线程安全的。换句话说，你可以在应用的任意线程中提交任务到dispatch queue，不需要使用锁或其它同步机制。

b）不要在执行任务代码中调用 dispatch_sync函数调度相同的queue，这样做会死锁这个queue。如果你需要dispatch到当前queue，需要使用 dispatch_async 函数异步调度

c）避免在提交到dispatch queue的任务中获得锁，虽然在任务中使用锁是安全的，但在请求锁时，如果锁不可用，可能会完全阻塞串行queue。类似的，并发queue等待锁也可能阻止其它任务的执行。如果代码需要同步，就使用串行dispatch queue。

d）虽然可以获得运行任务的底层线程的信息，最好不要这样做。

 

四、Dispatch Sources

1、关于Dispatch Source

dispatch source是基础数据类型，协调特定底层系统事件的处理。GCD支持以下dispatch source：

Timer dispatch source：定期产生通知

Signal dispatch source：UNIX信号到达时产生通知

Descriptor dispatch source：各种文件和socket操作的通知

数据可读

数据可写

文件在文件系统中被删除、移动、重命名

文件元数据信息改变

Process dispatch source：进程相关的事件通知

当进程退出时

当进程发起fork或exec等调用

信号被递送到进程

Mach port dispatch source：Mach相关事件的通知

Custom dispatch source：你自己定义并自己触发

 

Dispatch source替代了异步回调函数，来处理系统相关的事件。

 

2、创建Dispatch Source

创建相应的dispatch source：

a）使用 dispatch_source_create函数创建dispatch source

b）配置dispatch source：

为dispatch source设置一个事件处理器

对于定时器源，使用 dispatch_source_set_timer函数设置定时器信息

c）为dispatch source赋予一个取消处理器（可选）

d）调用 dispatch_resume函数开始处理事件

由于dispatch source必须进行额外的配置才能被使用，dispatch_source_create函数返回的dispatch source将处于挂起状态。此时dispatch source会接收事件，但是不会进行处理。这时候你可以安装事件处理器，并执行额外的配置。

1）编写和安装一个事件处理器

dispatch_source_set_event_handler或 dispatch_source_set_event_handler_f安装事件处理器。

dispatch_source_t source = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ,

                                                  myDescriptor, 0, myQueue);

dispatch_source_set_event_handler(source, ^{

    // Get some data from the source variable, which is captured

    // from the parent context.

    size_t estimated = dispatch_source_get_data(source);

    // Continue reading the descriptor...

});

dispatch_resume(source);

 

下面是事件处理器能够获得的事件信息：

dispatch_source_get_handle

dispatch_source_get_data

dispatch_source_get_mask

 

2）安装一个取消处理器

取消处理器在dispatch soruce释放之前执行清理工作。多数类型的dispatch source不需要取消处理器，除非你对dispatch source有自定义行为需要在释放时执行。但是使用描述符或Mach port的dispatch source必须设置取消处理器，用来关闭描述符或释放Mach port。

。使用 dispatch_source_set_cancel_handler或 dispatch_source_set_cancel_handler_f函数来设置取消处理器

 

 

3）修改目标Queue

使用 dispatch_set_target_queue函数在任何时候修改目标queue。

 

4）关联自定义数据到dispatch source

使用 dispatch_set_context函数关联自定义数据到dispatch source。

 

5）Dispatch Source的内存管理

Dispatch Source也是引用计数的数据类型，初始计数为1，可以使用 dispatch_retain和dispatch_release 函数来增加和减少引用计数。引用计数到达0时，系统自动释放dispatch source数据结构。

 

 

3、示例

 

4、取消一个Dispatch Source

void RemoveDispatchSource(dispatch_source_t mySource)

{ 

    dispatch_source_cancel(mySource);

    dispatch_release(mySource);

}

 

5、挂起和继续Dispatch Source

你可以使用 dispatch_suspend和 dispatch_resume临时地挂起和继续dispatch source的事件递送。这两个函数分别增加和减少dispatch对象的挂起计数。因此，你必须每次dispatch_suspend调用之后，都需要相应的 dispatch_resume 才能继续事件递送。

挂起一个dispatch source期间，发生的任何事件都会被累积，直到dispatch source继续。但是不会递送所有事件，而是先合并到单一事件，然后再一次递送。例如你监控一个文件的文件名变化，就只会递送最后一次的变化事件。